Влияние низкотемпературной обработки некоторых сортов винограда на их аминокислотный состав



Искусственная криоэкстракция винограда представляет интерес как один из методов концентрации веществ, содержащихся в винограде. Сложные физико-химические процессы, происходящие при криоэкстракции, исследования по изучению влияния этого технологического приема на процесс брожения, созревания, выдержки, стабилизации ярко освещены в исследованиях многих ученых мира [1–4]. Ими заложены основы теории, химизм производства «ледяного» вина, изучены процессы, связанные с производством вина в условиях низких температур и высокой сахаристости сусла, исключения применения сернистого ангидрида, и взаимодействия компонентов вин. В силу уникальности вкуса, необыкновенного сочетания сахаристости и высокой кислотности вина «АЙСВАЙН» вызывают огромный потребительский спрос и научный интерес ученых мира, однако вина этого типа в Узбекистане не производили никогда.

Целью исследования явилосьизучение влияния низкотемпературной обработки винограда на аминокислоты некоторых сортов винограда, широко применяемых в виноделии Узбекистана. Объектом исследований выбрали виноград сорта Баян ширей и Мускат Узбекистанский.

Виноград подвергли искусственной криоэкстракции при температуре минус 8 ⁰ С. Количественное содержание белка в сусле винограда зависит от почвенно-климатических условий, агроприёмов, технологии переработки винограда и технологии обработки вин и виноматериалов, а также влияет на стабильность вин, на скорость их типизации, созревания и т. д. Известно, чем больше белков, тем больше опасности появления помутнения вин. В табл. 1. приводятся результаты по определению концентрации общего белка и азотистых веществ сусла без криоэкстракции (контроль) и сусла винограда с низкотемпературной обработкой.

Таблица 1

Общий белок и азотистые вещества сусла

	Баян-Ширей		Мускат
	контроль	опытный	контроль	опытный
Азотистые в-ва (%)	0,105	0,14	0,105	0,084
Белок (%)	0,656	0,875	0,656	0,525
Аминокислоты, незаменимые, мг/мл	48,029562 39 %	25,852662 19,81 %	32,247908 47,63 %	53,208449 44,51 %
Аминокислоты, мг/мл	122,2050	130,4691	67,71150	119,5241

В процентном выражении количество общего белка увеличивается у сорта Баян ширей, Мускатный сорт несколько теряет. Соответственно, азотистые вещества сусла криоэкстрагированного винограда имеют такой же характер изменения.

Низкотемпературная обработка винограда привела к некоторой концентрации аминокислот. Но если в сусле Баян ширей незаменимые аминокислоты занимали 39 % от общего количества аминокислот, то криоэкстракция этот показатель снизила до 19,81 %. Содержание незаменимых аминокислот Мускатного виноградного сусла снизилось с 47,63 % до 44,51 %. То есть низкотемпературная обработка ведет к разному количественному содержанию незаменимых аминокислот, а следовательно, каждый сорт винограда имеет свою биологическую оценку. Сусло сорта Мускат сохраняет высокий показатель биологической ценности, в то время как посредственный виноград сорта Баян ширей резко его теряет.

Следовательно, процесс криоэкстракции винограда определенным образом влияет на формирование белкового комплекса сусла и качественный и количественный состав аминокислот и может способствовать решению проблемы стабилизации и улучшения качества вина при направленном выборе технологических приёмов, входящих в технологическую схему приготовления определенного типа вина.

Можно предположить, что с точки зрения биологической ценности криоэкстракция нежелательная операция для сорта Баян Ширей, но Мускат укрепляет свои позиции в этом направлении. Увеличение концентрации аминокислот сусла в дальнейших технологических звеньях обработки вина приведет к интенсификации химических реакций, участвующих в созревании вина.

Таблица 2

Аминокислотный состав сусла

Наименование кислот	Контрольные		Опытные
	Баян-ширей	Мускат	Баян-ширей		Мускат
	Заменимые аминокислоты
Аспарагиновая	0,217349	0,38694	0,179337		0,18616
Глутаминовая	1,003579	0,34554	1,380782		2,809747
Серин	1,233054	1,32989	2,094093		1,596191
Глицин	0,663782	0,714402	1,433703		0,90872
Аспарагин	0,668785	0,713587	1,432877		0,911535
Глутамин	7,303888	4,619714	11,7309		5,092087
Цистеин	5,57601	5,083135	9,364608		12,19121
Аланин	7,820029	9,391872	12,29608		1,980406
Пролин	46,02594	25,73182	62,66906		30,99467
Тирозин	0,669557	0,934489	1,353565		1,538215
Частично незаменимые аминокислоты
Аргенин	2,632943	2,208202	1,493916		11,85669
Гистидин	0,1344590	0,119606	0,087554		0,150093
Незаменимые аминокислоты
Треонин	7,72651	3,511955	5,190856	1,131502
Валин	2,640306	2,529435	6,70624	28,30651
Метионин	0,370318	0,483825	0,953462	1,611805
Изолейцин	31,92558	3,257531	4,053455	4,753396
Лейцин	3,335668	3,675303	4,309057	4,711718
Триптофан	1,18139	1,589127	2,373236	6,093832
Фенилаланин	0,999697	1,025485	1,273513	1,966778
Лизин	0,076242	0,059641	0,092843	0,732907
Итого незаменимых	48,029562	32,128302	25,852662	53,208
Всего аминокислот	122,2050	67,71150	130,4691	119,5241

Анализ данных, приведенных в табл. 2, установил возрастающий идентичный характер изменения концентрации у 13 аминокислот, из них 6 незаменимые. Криоэкстракция винограда привела к неоднозначному поведению аминокислот сортов винограда и различной степени содержания в них аминокислот. Это говорит о возможном расщеплении — гидролизе белков. Исходя из химического состава винограда и его составных частей, каждый сорт винограда под действием низких температур ведет этот процесс своеобразно.

Рассмотрим результаты исследований по влиянию низкотемпературной обработки винограда, (см. табл.2) на аминокислотный состав в свете качественного и количественного факторов. Для этого определили количественное изменение (увеличение, снижение) каждой аминокислоты и сравнили показатели различных сортов винограда Баян ширей и Мускат. Баян ширей — посредственный высокоурожайный сорт винограда и рекомендуется использовать как фоновый материал при приготовлении ординарных вин. Виноград сорта Мускат подвергается природной криоэкстракции с целью приготовления вин с уникальными качественными показателями.

При сравнении результатов показателей аминокислотного состава по сортам установили уменьшение концентрации двух из 12 аминокислот в обоих исследуемых образцах. У сорта Баян ширей уменьшение содержания аспарагиновой составила 0,037982мг/мл и изолейцина 27,872125мг/мл. Концентрация последнего у исходного сусла сорта Мускат была в восемь раз ниже, но криоэкстракция дала прирост его концентрации. Мускатный сорт потерял аспарагиновую в количестве 0,20078, а существенные потери (7,411466) отметили у аминокислоты Аланин. В то время как у сорта Баян ширей отметили увеличение концентрации этой аминокислоты.

Суммарное количество незаменимых аминокислот у сорта Баян ширей снизилось на 22,1769 мг/мл, в то время как Мускат увеличил этот показатель на 21,079698. В среде достаточно много азотсодержащих веществ. То есть низкотемпературная обработка винограда усилила биологическую ценность сусла сорта винограда Мускат Узбекистанский.

Сусло сорта Баян ширей демонстрирует концентрацию аминокислот, наряду с другими компонентами содержащимися в ней. Низкотемпературная обработка винограда сорта Мускат Узбекистанский параллельно с концентрацией позволяет интенсифицировать накопление аминокислот, что подтверждает версию более глубокого расщепления в ней белка.

Аминокислоты являются амфотерными соединениями, обладающими кислотными, а также и основными свойствами. Большинство аминокислот имеют нейтральные свойства. Кислотные свойства присущи аспарагиновой и глутаминовой аминокислоте; лейцин, аргинин, гистидин имеют основные свойства, остальные аминокислоты, имеющиеся в сусле — нейтральные. Суммарное значение основных (с 6,002101мг/мл до 16,068938мг/мл) и нейтральных аминокислот при криоэкстракции винограда сорта Мускат дает сусло с более концентрированными показателями. Сумма кислых аминокислот сорта Мускат также растет (0,73248мг/мл до 2, 996407мг/мл), из них только аспарагиновая теряет в содержании.

Из незаменимых аминокислот содержание валина, а из заменимых — аргенина резко выросло. Триптофан (гистидин), тирозин, фенилаланин относятся к ароматическим.

Рассмотрим особенности воздействия никотемпературной обработки винограда сорта Баян ширей.на кислотно-основные свойства аминокислот. Сумма кислых аспарагиновая, глутаминовая; основные — лейцин, аргинин, гистидан; остальные относятся к нейтральным. В количественном выражении содержание кислотных аминокислот следующее: Аспарагиновая аминокислота при искусственной криоэкстракции потеряла 0,039012 мг/мл; глутаминовая тоже по кислотно-основным свойствам относится к кислотным и криоэкстракция несколько концентрировала её содержание на 5, 146051мг/мл. То есть синтезированная аспарагиновая кислота может быть распалась под действием низких температур.

К аминокислотам с основными свойствами отнесли лейцин, концентрация которого возросла под действием исскусственной криоэкстракции на 0,973389 мг/мл. Аргинин и гистидан являются представителями основных аминокислот и оба теряют на 1,141027мг/мл и 0,006905 мг/мл соответственно. Можно предположить, что они так же распадаются при воздействии минусовых температур.

Сравнительная оценка кислотно-основных свойств аминокислот сорта винограда Мускат Узбекистанский и Баян Ширей следующая:

Аминокислоты с большими кислотными свойствами характерны для сусла винограда сорта Мускат с криоэкстракцией. После криоэкстракции винограда сорта Баян ширей сусло содержало аминокислоты, которые обладали основными свойствами почти в три раза меньше, чем у сорта Мускат.

Таким образом, неоднозначное воздействие низкотемпературной обработки на кислотно-основные свойства аминокислот сортов винограда, неоспоримо. Следовательно, низкотемпературной технологической обработке рекомендуется подвергать отдельные сорта винограда. В нашем случае, когда предметом исследования были отобраны сорта винограда Баян-Ширей и Мускат Узбекистанский, последний сорт винограда, производимый в природно-климатических условиях Узбекистана, можно использовать для производства уникальных вин из винограда с низкотемпературной обработкой.

Следует вывод, что криоэкстракции можно подвергать только отдельные сорта винограда Узбекистана, которые в силу особенностей химического состава и их конфигурации под действием низких температур, закладывают основы формирования особенных уникальных свойств готового продукта.

Литература:

1. Абдуллаев О. О., Ташкентбаев А. Промышленное виноградарство. и виноделие. Руководство.изд. «Meriyus»2009.-156с
2. Zuraldo, Donald J,P. Icewine: extreme winemaking.Kanada. 2007,192p
3. Сапаева З. Ш., Абдуллаева Б. А., Саломов С. Н., Хабибуллаев Б. Инновационные технологические приёмы переработки винограда // Молодой ученый. Международный научный журнал. № 9. 2020. С. 37–39.
4. Сапаева З. Ш., Абдуллаева Б. А., Саломов С. Н. Влияние криоэкстракции винограда на состав сусла // POLISH SCIENCE JOURNAL (ISSUE 5(26), 2020) — Warsaw: Sp. z o. o. «iScience», 2020. Part 1–151–153 p.